以碘吸附值為評價指標,活化時間、活化溫度和浸漬比為影響因素,采用響應面法試驗設計對磷酸活化法制備咖啡渣活性炭的工藝條件進行優(yōu)化,并通過靜態(tài)吸附試驗研究了不同吸附時間、溶液pH值和吸附溫度條件下,活性炭對水溶液中Cr（Ⅵ）吸附性能的影響,最后利用Langmuir、Freundlich吸附等溫方程、準一級動力學方程、準二級動力學方程和顆粒內(nèi)部擴散方程進行擬合。試驗結果表明,制備咖啡渣活性炭的最佳工藝條件為活化時間1 h、活化溫度498℃、浸漬比1.72;在此條件下活性炭得率為30.4%,碘吸附值為（799±16）mg/g,比表面積為1 006 m²/g,孔容為0.779 cm³/g、微孔孔容為0.051 cm³/g、平均孔徑為3.088 nm。較低pH值和較高溫度能夠促進活性炭對Cr（Ⅵ）的吸附;Langmuir等溫方程能夠更好地描述活性炭對Cr（Ⅵ）的吸附效果;活性炭對Cr（Ⅵ）的吸附分3個階段:快速吸附階段、慢速吸附階段和吸附平衡階段,10 min內(nèi)可完成吸附總量的79%,360 min內(nèi)達到吸附平衡,該吸附過程符合準二... 

【文章來源】：生物質化學工程. 2020,54(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

各因素對咖啡渣活性炭碘吸附值影響的三維曲面和等高線圖

比表面積和孔容是衡量活性炭吸附能力強弱的主要指標[23]。一般來說,比表面積越大,孔容越大,活性炭的吸附能力越強[16]。圖2為活性炭N2吸附/脫附等溫線和孔徑分布曲線,利用BET方程計算出活性炭的比表面積為1 006 m2/g、平均孔徑為3.088 nm,利用BJH計算出總孔容為0.779 cm3/g,利用t-Plot計算出微孔孔容為0.051 cm3/g。圖3 咖啡渣(a)和活性炭(b)的掃描電鏡圖

圖2 咖啡渣活性炭氮氣吸附/脫附等溫線(a)和孔徑分布圖(b)由圖2(a)中N2吸附/脫附曲線可知,活性炭氮氣吸附量在低相對壓力(P/P0≤0.01)下迅速上升,說明咖啡渣活性炭含有較多的微孔[24],在0.02≤P/P0≤0.90時,活性炭對氮氣的吸附速率變緩,但對氮氣的吸附量繼續(xù)增大,而且吸附和脫附曲線存在明顯的滯后回環(huán),表明咖啡渣活性炭存在大量的介孔[25]。由圖2(b)中孔徑分布曲線可知,咖啡渣活性炭中孔孔徑主要集中在2～10 nm范圍內(nèi),與BET方程計算結果一致。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]改性活性炭吸附水中六價鉻離子的研究[D]. 馬葉.南京林業(yè)大學 2015



本文編號：3590303